摘要：针对机械领域和汽车行驶的振动问题,对具有优异减振特性的山羊蹄匣进行观测与分析,设计并优化一种仿山羊蹄匣的减振单元。应用体视显微镜和扫描电子显微镜,对山羊蹄匣切片孔结构进行观测,发现山羊蹄匣内分布有倾斜角为55°的斜孔。设计与制造仿生减振单元和浇铸模具,并搭建减振性能测试系统,采用试验优化设计方法,以固有频率和最大传递比为试验指标,对仿生减振单元与无孔对比样件的减振性能进行测试。结果表明:仿山羊蹄匣孔结构的减振单元与无孔样件相比,固有频率和振动传递比更小,减振频域更大,具有更好的减振效果,且压力块的质量为760g、孔倾斜的角度为30°时,仿生减振单元固有频率最小,在激励电压为4V时,振动传递比更小,减振效果最佳。

摘要：基于蝉上颚口针表面的非光滑结构形态,结合对蝉口针刺入机理的分析,设计出锯齿形仿生针头。采用二元二次回归正交组合试验优化设计方法,研究了锯齿宽度、锯齿间距这两个仿生结构参数对针头穿刺阻力的影响规律,求取了回归方程。得到最优仿生锯齿形针头的结构参数为:锯齿宽度0.3mm、锯齿间距2.5mm,减阻率为43.21%。锯齿形仿生针头通过减小接触面积、形成滚动轴承模型和产生微震的方式实现减阻效果,为无痛仿生针头的研制提供了依据。

摘要：以蚊子和蝉的口针为原形设计了凹槽形仿生针头,运用试验优化技术,通过显示动力学接触分析,证明凹槽形仿生针头具有明显减阻效果,最高减阻率可达40.94%;分析凹槽针头表面非光滑几何形态参数对注射时针头外壁所受摩擦力的影响规律,凹槽深度对摩擦力影响最大,宽度对摩擦力影响最小,凹槽深度和宽度与摩擦力呈抛物线关系,凹槽条数与摩擦力呈线性关系,随着凹槽条数增加,摩擦力减小;探讨仿生针头减阻机理,针头凹槽结构的存在可减小针头外壁与软组织的接触面积,使软组织与针头表面间存在间隙,产生空气膜,降低摩擦因数,另一方面,可使皮肤中的液体易于逸出,增加了润滑效果。依据国标,对数值分析所用的9种凹槽形仿生针头进行了穿刺试验,试验结果与数值分析结果一致。

摘要：通过数值模拟,分析家燕翼型气动性能;采用家燕翼型,改进100 W水平轴风力机叶片;进行仿家燕翼型叶片气动性能分析;搭建小型水平轴风力机测试平台,完成仿家燕翼型风力机与标准风力机效率对比试验。结果表明:家燕翼型气动特性优良,最大升力系数是标准翼型的1.78倍,最大升阻比是标准翼型的1.77倍;仿家燕翼型叶片输出功率高于标准叶片,平均提高26.48%。

摘要：为了提高风力机叶片性能,基于家燕翅膀翼型良好的气动特性进行了风力机叶片的仿生设计。采用计算流体动力学,对仿家燕翼型和标准叶片翼型的性能进行模拟和对比,结果表明,仿家燕翼型具有较高升力系数和升阻比。基于家燕翼型进行100 W风力机叶片的仿生设计,并对标准100 W风力机叶片和仿生设计叶片进行数值模拟和风力机效率实验。结果表明:相比于标准叶片,仿家燕风力机叶片展向位置翼型上下表面压力差有较大提高,能有效提高风力机叶片效率,效率比标准叶片提高25%以上。

摘要：针对现有小型风力发电机效率远低于理论值问题,对100 W水平轴风力机叶片进行仿生改进。采用Spalart-Allmaras模型分析不同攻角下海鸥翼型与标准翼型的气动特性;以标准100 W水平轴风力机叶片为原型,结合海鸥翼型、标准弦长和计算得出的安装角,设计得到仿海鸥翼型叶片;利用SST k-ω模型进行仿海鸥翼型叶片与标准叶片气动特性数值模拟;搭建室内风力机效率测试平台,进行仿海鸥翼型风力机与标准风力机效率对比试验。结果表明:海鸥翼型气动性能优良,最大升力系数是标准翼型的2.19倍,最大升阻比是标准翼型的1.34倍;仿海鸥翼型叶片与标准叶片相比,输出功率提高25.77%。该研究可为小型风力发电机的改进设计提供参考。

摘要：本文从《试验优化设计》教学过程的现存问题出发,提出了以开设实验课来帮助学生学习本门课程的教学改革方法,并详细论述了开设实验课的具体方式,同时对开设实验课这一举措的现实意义及可行性进行了分析,最终得出了一套具体的、可行的、能够有效地帮助学生学好《试验优化设计》课程的实验课开设方案。

摘要：《试验设计》是一门重要的工具课程,具有较强的理论性与实践性。本文从《试验设计》课程的实践性出发,提出了该课程实验课教学的建设方案,指导学生将《试验设计》课程的理论知识与实践相结合,增强学生的试验设计意识和工程实践能力。

摘要：通过分析《试验优化设计》课程在吉林大学的教学现状,发现本门课程在教学上存在授课系统性不足、例题的专业针对性弱、例题库不完善等三方面问题。针对以上问题,文中提出从授课方式和考查方式入手对本门课程进行教学改革,具体分为教学内容系统化、例题讲解动画化、例题库专业化和考查方式全面化四个方面。希望通过全面、立体的教学方式,让学生充分领略本门课程的精髓,达到在实践中灵活应用的教学目的。同时,经过分析可知,本改革方法切实可行,并适合推广使用。